Isaac NEWTON

NEWTON 1643 - 1727

Isaac Newton naquit le 4 Janvier 1643 à Walesthorpe dans le comté du Lincolnshire en Angleterre, douze ans après la mort de Johannes Kepler, savant mathématicien et astronome. Le père d’Isaac Newton, était décédé trois mois plus tôt. Sa mère Hannah Ayscougt se remaria avec le révérend Barnabas Smith et confia son enfant chétif aux soins de sa grand-mère. Son enfance ne semble pas avoir été heureuse. Newton conserva une forte animosité envers son beau père et des relations difficiles avec sa grand-mère. Il restera célibataire toute sa vie. De 12 ans à 17 ans, Newton fréquenta la Kings School de Grantham où il apprit le Latin et le Grec. Sa mère le rappela auprès d’elle pour lui apprendre le métier de fermier. Mais devant le peu d’intérêt de son fils pour le travail agricole et convaincue par l’un de ses anciens professeurs de la Kings School, Henri Stokes, elle l’autorisa à quitter le domaine familial et à retourner à l’école. Dès lors, Newton fut un élève très brillant. En 1661, Newton entra au Trinitry College à Cambridge. Il étudia la physique et les mathématiques apprenant tout le savoir de l’époque et dévorant les écrits de Johannes Kepler. (1) Sa curiosité et sa soif de connaissances étaient insatiables au point qu’il négligeait son alimentation, son sommeil et même son hygiène personnelle. Il reçut un bachelor’s degree, équivalent à une licence de notre époque, à 22 ans.

1. Lois de Kepler : description d’un mouvement de rotation elliptique autour du soleil, dont il occupe l’un des foyers.

Newton créa une branche des mathématiques, le calcul infinitésimal ou calcul différentiel et intégral. Son désir de s’instruire le conduisit à s’intéresser à nombre de phénomènes naturels, comme la couleur. En 1665, une épidémie de peste s’abattit sur Cambridge, ce qui le contraignit à retourner loger au foyer familial dans le Lincolnshire. Là, il poursuivit ses recherches sur le calcul, l’optique et la lumière. Il s’intéressa également à la gravitation, dont il eut l’intuition que les effets devaient s’étendre bien au-delà de ce que l’on pensait habituellement. Pour la légende, Newton se reposait sous un pommier de sa maison, lorsqu’il vit tomber une pomme sur le sol. L’histoire de la pomme a fait la légende, mais le pommier existe toujours et continue de donner ombre et fraicheur au manoir de Walesthorpe au Royaume Uni.

Newton retourna à Cambridge en 1667 pour y poursuivre ses études. En 1668, il acheva la fabrication du premier télescope à réflexion, c'est-à-dire le changement des ondes lumineuses par réflexion sur un miroir fixé sur le côté. Ce télescope se démarquait dans sa conception de la lunette astronomique de Galilée basée sur la réfraction, c’est une déviation d’un rayon lumineux qui passe d’un milieu à un autre. Le principe du télescope Newtonien est encore utilisé par de nombreux laboratoires spatiaux dont Hubble. En 1679, Newton repris ses travaux sur la mécanique céleste en tenant compte de la gravitation et ses effets sur le mouvement planétaire, défini par les Lois de Kepler. La force d’attraction exercée entre deux corps de masse différente, séparés l’un de l’autre, est proportionnelle au produit de leur masse et inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Cette Loi permit à Newton de généraliser les Lois de Kepler.

Newton établit sa Loi de la gravité durant la seconde moitié du 17e siècle. La théorie de Newton unifiait au sein d’une seule Loi physique deux phénomènes distincts. La chute d’un corps sur la terre et le mouvement orbital des planètes et satellites. La force gravitionnelle de ces deux mouvements en était responsable. D’après Newton, la Lune tombait sur la terre attirée par une même force qui fait chuter une pierre. Cependant le mouvement de la Lune en direction parallèle à la surface de la terre et la sphéricité de cette dernière transforme cette chute en une succession infinie de révolutions. C'est-à-dire, selon Newton, que la Loi de la gravité produisait des orbites elliptiques, déjà montré par Kepler. Si la Lune n’était pas animée d’un mouvement transversal elle tomberait sur nos têtes. La lune est en chute perpétuelle seulement grâce à sa vitesse.  En 1687, furent publiés les principes d’Isaac Newton. Principes mathématiques de la philosophie naturelle, c'est-à-dire une synthèse magistrale de la compréhension scientifique du Cosmos. Naissance de la théorie de la gravitation universelle et de la mécanique de Newton.

Loi 1 sur la gravité. L’Univers est constitué d’une matière composite de corpuscules indivisibles qui ne s’interpénètrent pas. Ils sont répartis dans un espace vide et interagissent selon des forces réciproques centrales et inversement proportionnelles au carré de la distance, qui sépare deux d’entre eux.

Loi 2 - Hypothèse de l’espace absolu antérieur à tous les objets matériels et indépendants de leur existence. Il anticipe en avance sur notre époque, concernant le vide absolu antérieur au mur de Planck (théorie des cordes), encore très conjectural aujourd’hui chez nos chercheurs.

Loi 3 - Le temps absolu, c’est un temps qui s’écoule de la même manière dans toutes les régions de l’Univers. Au 20^e siècle, Albert Einstein démantela cet absolu spatiotemporel et modifia en profondeur la théorie Newton. (Relativité restreinte 1905). Il est impossible de séparer l’espace et le temps.

Loi 4 - Un ensemble de lois du mouvement dont le principe est inertie. Tout corps persévère dans ses états de repos ou de mouvement rectiligne à moins qu’il ne soit obligé de changer d’état par la cause des forces exercées sur lui. C'est-à-dire une étoile qui implose ou un trou noir, théories de notre époque ; ou simplement d’une grande masse qui passe à côté de lui. Les trous noirs et les super novas restent assez inédits.

Principe fondamental de la dynamique .- Pour qu’un objet soit accéléré ( ex. -  Un boulet de canon propulsé par l’action explosive de la poudre ) Une force extérieure, comme la poudre dans mon exemple, doit agir sur lui. Celle-ci est toujours le résultat d’une interaction avec un autre objet, c'est-à-dire une collision. Egalement à distance, comme l’action de la Lune sur les océans visibles par le phénomène des marées.

Son ouvrage sur les propriétés de la Lumière en 1675, me font penser à la matière noire, théorie d’actualité mais encore très conjecturale. Concept de l’éther comme substance subtile capable de vibrer et en conséquence de soutenir la transmission de la Lumière. Cette substance se trouverait dans tous les recoins de l’Univers, plus ou moins importante selon qu’il y ait plus ou moins de matière. L’Ether de Newton pouvait soutenir la transmission de l’intéraction gravitionnelle d’un corps à un autre. L’une des expériences les plus citées de la physique est celle que réalise Newton en 1665 en utilisant un prisme (Corps présentant deux faces planes avec une arête commune), afin de démontrer que la Lumière blanche, celle du soleil était composée d’autres lumières élémentaires qui pouvaient se recombiner pour donner à nouveau de la lumière blanche. Il plaça un prisme dans une pièce de façon à ce que la lumière le frappe après être passée à travers un orifice. La lumière qui sortait du prisme n’était plus blanche, il remarqua que la valeur de réfraction variait en fonction des différentes couleurs. La lumière bleue se rétractait davantage que le rouge en traversant le premier prisme ; autrement dit elle déviait davantage de sa trajectoire initiale. La lumière, ondes électro magnétiques, peut intéragir avec les charges électriques qu’elle rencontre sur son chemin. Dans l’atmosphère, elle peut être absorbée par les différentes molécules de l’air. Le bleu du ciel est la conséquence de l’éparpillement de la lumière par les molécules de l’air  (oxygène, azote, dioxyde de carbone). Il en est de même des tons jaunes, oranges et rougeâtres des couchers de soleil. Il faut également prendre en considération l’angle incident de ses rayons qui modifie la réfraction. Quand l’atmosphère est chargée de poussière, le ciel nous apparait jaune orangé, étant donné, que les particules en plus de diffuser de la lumière, absorbent principalement la lumière bleue et verte , mais se décomposait en diverses couleurs formant un continuum allant du rouge au violet, en passant par les couleurs de l’arc en ciel. C'est-à-dire, un spectre de la lumière solaire. A cette époque certains savants estimèrent que c’était le prisme qui colorait la lumière. En installant un diaphragme pour régler la quantité de lumière sur le spectre obtenu, Newton isole chacune des lumières colorées élémentaires. Il démontre que le prisme ne décolorait pas la lumière, mais décomposait la lumière blanche en lumière élémentaire de différentes couleurs. On sait aujourd’hui que l’on peut également obtenir de la lumière blanche en combinant les trois couleurs primaires qui sont le bleu, le jaune et le rouge.

Newton et Einstein sont considérés comme les deux plus importants savants du monde.

Citations de Newton - Je suis arrivé aussi loin grâce aux épaules de géants. Il pense à Kepler et bien d’autres anciens chercheurs. Je peux calculer les mouvements des corps célestes mais pas la folie des gens.

Ses découvertes - La planète Neptune la plus éloignée du soleil et quatrième planète par la taille dans notre système solaire, l’explication des marées, le calcul rigoureusement exact des distances et positions des planètes, les éclipses, la mesure de la masse des étoiles et des planètes, sa Loi de la gravitation universelle et le développement du calcul différentiel. (universelle jusqu’à EINSTEIN / relativité générale 1915.)

Cette planche est le fruit d’études sur  37 livres soit 6000 pages écrites, dans une collection de  l’Astronome Hubert Reeve, pendant le mois d’Aout 6018. J’aime l’Astronomie qui est en maçonnerie l’Etoile Flamboyante des Compagnons. C’est un symbole qui apporte des connaissances, sans limite et fin sur les Univers et ses trous noirs. Ces derniers, célèbres par les recherches du grand savant physicien Stephen William Hawking né en 1942 à Oxford et décédé dernièrement. Il suggère en 1983 qu’avant le Big Bang le temps n’existait pas et que par conséquence le concept «  du commencement de l’Univers » est dénué de sens.

Pour la philosophie de cette planche

Parler de commencement de l’univers peut s’avérer plus compliqué qu’il n’y parait. En effet, tout dépend de la signification que l’on prête au terme « d’origine ». Deux définitions existent, la première consiste en une considération proche des astrogonis monothéistes, c'est-à-dire un point originel. La deuxième, quant à elle, comprend l’origine comme étant le résultat d’un processus qui amène au commencement. Selon cette dernière définition, le « Big Bang » ne serait alors qu’un résultat et non une génèse. Elle correspond à la Théorie des Cordes.

Ainsi, suivant cette théorie, la vision anthropomorphique ne serait applicable à l’histoire de l’univers, dans le sens où on ne pourrait parler d’un début, d’un milieu et d’une fin.